Різниця між станом матерії та фазою матерії

Стан матерії проти фази матерії
 

У фізиці щось, що має масу спокою, може розглядатися як питання; це речовина у Всесвіті. Це можуть бути або найдрібніші частинки з масою, або найбільші зірки у Всесвіті. Справа, яка нас хвилює, складається лише з 4,6% Всесвіту, а решта маси лежить у ще невиявлених формах.

Як і енергія, матерія також може існувати в багатьох формах. Ці форми відомі як стани речовини. У стані речовини атоми та молекули можуть приймати різні конфігурації. Вони відомі як фази.

Що таке фаза матерії?

Однорідна частина гетерогенної системи, розділеної відмінною межею, відома як фаза. Зазвичай це стосується об'єму в просторі, де всі властивості речовини є рівномірними, а фізичні властивості - чіткими.

Наприклад, розглянемо внутрішню частину водного чайника, коли вода кипить. Вода (рідина) займає нижню площу чайника і розділена стінками чайника та верхньою поверхнею води. І по всьому цьому регіону хімічні та фізичні властивості є рівномірними. Просто над поверхнею води площа заповнюється парою та повітряною сумішшю. У цьому регіоні стінки чайника та водна поверхня створюють чітку межу, і властивості в усьому регіоні можна вважати рівномірними. У цьому випадку кипляча вода - одна фаза, а паровоздушна суміш - одна фаза. Тож ця система може розглядатися як двофазна система. Поміркуйте, що вода та бензин наливають у прозору пляшку. Це також двофазна система, де дві рідини чітко відокремлені запасом.

Дослідження фаз речовини важливо при визначенні фізичних властивостей речовини після перетворень. Під час процесів можуть відбуватися фазові переходи, а переходи можуть бути представлені фазовою діаграмою. Фазова діаграма - це діаграма, яка показує, як різні фази можуть відбуватися в різних умовах рівноваги. Коли склад багатофазної системи залишається незмінним, кажуть, що він знаходиться у фазовій рівновазі.

Що таке стан матерії?

Виразні форми, які матерія може приймати на різних фазах, розглядаються як стан матерії. Три класичні стани речовини - тверде, рідке і газове.

У твердих тілах і рідинах міжмолекулярні сили сильні і розглядаються як конденсовані стани. Тверді тіла мають найсильніші міжмолекулярні сили; тому структура цих сил міцно утримується разом. Тому форма твердого тіла незмінна.

У рідинах міжмолекулярні сили відносно слабкі; тому вони помірно тримаються разом. І молекули можуть ковзати пропускати одна одну, але сили досить сильні, щоб не дати їм втекти. У газах міжмолекулярні сили слабкі на рівні, що вони дуже злегка утримуються разом. І вони можуть ковзати повз один одного і повністю займати обсяг, який вони вкладають.

Матерія змінює стан залежно від їх внутрішнього рівня енергії та температури, що є показником внутрішньої енергії. При більш високій температурі коливання в молекулах сильні, що вони конкурують з міжмолекулярними силами, щоб звільнитись від зв’язків. У твердих тілах внутрішня енергія нижча, і коли внутрішня енергія збільшується на певному рівні, зв’язки розшаровуються, а твердий лід стане рідким. З подальшим збільшенням внутрішньої енергії / температури рідина перетвориться в газ.

Плазму також розглядають як фізичний стан речовини, де електрони газу позбавлені, а електрон і ядра знаходяться на дуже високому рівні енергії. Більшість матерії у Всесвіті перебувають у такому вигляді; у величезних хмарах між зірками, які називаються міжзоряними хмарами, і в зірках, де генерується тепло перетворює їх у плазму.

Скло і рідкі кристали також розглядаються як окремі стани у фізиці. А при дуже низьких температурах речовини утворюють різні стани, як надлишки рідини та конденсати Бозе-Ейнштейна. У крайньому випадку чорні діри також розглядаються як інший стан речовини, про який ми не знаємо точних фізичних властивостей.

Яка різниця між станом матерії та фазою матерії?

• Фаза - це область з однорідними хімічними та фізичними властивостями, яка розділена різними межами.

• Стани матерії - це форми, в яких можуть існувати різні фази. Тверда речовина, рідина та газ - найпоширеніші стани речовини на землі.

• В одному стані речовини може існувати багато форм фаз. Наприклад, розгляньте пляшку з бензином і водою. Обидва знаходяться в рідкому стані, але в різних фазах. Це ж поняття можна застосувати і до твердих тіл, хоча гази, як правило, порушують це, але не явно.